過(guò)渡金屬碳化物（Transition metal carbide, TMC）具有如高熔點(diǎn)、高硬度、防腐蝕性和極強(qiáng)的化學(xué)穩(wěn)定性等特點(diǎn)被廣泛用于工程材料中。例如第Ⅳ和Ⅴ過(guò)渡族碳化物已用于增韌金屬體材料以及材料的保護(hù)涂層等領(lǐng)域。其中Fe基化合物由于其獨(dú)特的性質(zhì)引起了實(shí)驗(yàn)和理論的研究。由于界面不僅對(duì)材料性能有著重要的作用,而且材料的失效也從界面附近開(kāi)始。因此金屬/過(guò)渡金屬碳化物體系的界面結(jié)構(gòu)和力學(xué)性質(zhì)已成為研究重點(diǎn)。本論文構(gòu)建了bcc[110]/B1[100]、bcc[100]/B1[100]和fcc[100]/B1[100]三種類(lèi)型的共格界面模型,并基于第一性原理粘結(jié)能曲線(xiàn),通過(guò)Chen-Mobius反演方法首次系統(tǒng)地獲得Fe[110]/TMC[100]和Fe[100]/TMC[100]（TM=Ti、 Zr、Hf、V、Nb和Ta）體系的界面勢(shì),以及Cu[100]/TMC[100]（TM=Ti、Zr、 Hf、V和Nb）體系的界面勢(shì)。利用反演獲得的界面勢(shì)研究了Fe/TMC和Cu/TMC界面體系的穩(wěn)定性。首先基于半共格界面結(jié)構(gòu)分析了不同（m,n）值界面體系的界面能和位錯(cuò)結(jié)構(gòu),并引入位錯(cuò)芯形成能和形... 

【文章來(lái)源】：北京科技大學(xué)北京市 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁(yè)數(shù)】：118 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【文章目錄】：
致謝
摘要
Abstract
1 引言
    1.1 界面的定義以及模擬方法
        1.1.1 界面的定義與結(jié)構(gòu)
        1.1.2 原子級(jí)的模擬在界面體系中的重要性
        1.1.3 描述界面體系的原子勢(shì)
    1.2 金屬與過(guò)渡金屬碳化物界面的研究現(xiàn)狀
        1.2.1 金屬與過(guò)渡金屬碳化物界面的理論研究
        1.2.2 過(guò)渡金屬碳化物晶體結(jié)構(gòu)的研究
    1.3 論文的主要研究目的和內(nèi)容
2 基于Chen-Mobius方法反演金屬/TMC體系的原子勢(shì)
    2.1 Chen-Mobius反演方法
        2.1.1 體材料原子勢(shì)的反演
        2.1.2 界面勢(shì)的反演
    2.2 金屬/TMC共格界面結(jié)構(gòu)
        2.2.1 金屬和TMC的結(jié)構(gòu)
        2.2.2 bcc金屬/TMC的界面結(jié)構(gòu)
        2.2.3 fcc金屬/TMC的界面結(jié)構(gòu)
    2.3 金屬/TMC體系界面勢(shì)
        2.3.1 界面勢(shì)的反演過(guò)程
        2.3.2 金屬和TMC體材料的第一性原理計(jì)算
        2.3.3 反演金屬/TMC界面勢(shì)的結(jié)構(gòu)模型
        2.3.4 金屬/TMC界面勢(shì)
    2.4 本章小結(jié)
3 Fe/TMC界面穩(wěn)定性的研究
    3.1 位錯(cuò)模型和界面能公式
        3.1.1 半共格刃型位錯(cuò)界面模型
        3.1.2 界面能公式
    3.2 Fe[110]/TMC[100]體系的位錯(cuò)結(jié)構(gòu)和界面能
        3.2.1 刃型位錯(cuò)界面模型
        3.2.2 界面能和刃型位錯(cuò)結(jié)構(gòu)
    3.3 Fe[100]/TMC[100]體系的位錯(cuò)結(jié)構(gòu)和界面能
        3.3.1 刃型位錯(cuò)界面模型
        3.3.2 界面能和刃型位錯(cuò)結(jié)構(gòu)
    3.4 界面拉伸斷裂和壓縮模型
        3.4.1 金屬/TMC的層狀結(jié)構(gòu)
        3.4.2 模擬拉伸斷裂和壓縮過(guò)程的理論模型
    3.5 Fe[110]/TMC[100]層狀模型的拉伸斷裂和壓縮過(guò)程
        3.5.1 拉伸斷裂過(guò)程
        3.5.2 壓縮過(guò)程
    3.6 Fe[100]/TMC[100]層狀模型的拉伸斷裂和壓縮過(guò)程
        3.6.1 拉伸斷裂過(guò)程
        3.6.2 壓縮過(guò)程
    3.7 本章小結(jié)
4 Cu/TMC界面穩(wěn)定性的研究
    4.1 Cu[100]/TMC[100]體系的位錯(cuò)結(jié)構(gòu)和界面能
        4.1.1 半共格刃型位錯(cuò)界面模型
        4.1.2 界面能和刃型位錯(cuò)結(jié)構(gòu)
    4.2 Cu[100]/TMC[100]層狀模型的拉伸斷裂和壓縮過(guò)程
        4.2.1 拉伸斷裂過(guò)程
        4.2.2 壓縮過(guò)程
    4.3 本章小結(jié)
5 結(jié)論
參考文獻(xiàn)
附錄A 關(guān)于晶格反演原子勢(shì)在稀土化合物中的應(yīng)用
    1 R_3Co_(11-x)Fe_xB_4(R=Nd,Gd)的晶體結(jié)構(gòu)和晶格振動(dòng)的理論研究
    2 Lu_2Fe_(17-x)T_x(T=Cr、Mn和Ru)的擇優(yōu)占位、磁矩和晶格振動(dòng)的理論研究
附錄B 一些用于擬合原子勢(shì)的函數(shù)形式
    1 Ohira et al 用于擬合Si-H勢(shì)的函數(shù)形式
    2 Ohta et al 用于擬合Si-H-Br勢(shì)的函數(shù)形式
    3 Dmitriev et al 擬合描述Cu/α-Al_2O_3界面勢(shì)的函數(shù)形式
附錄C 金屬/TMC界面勢(shì)參數(shù)
作者簡(jiǎn)歷及在學(xué)研究成果
學(xué)位論文數(shù)據(jù)集


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]工業(yè)的牙齒——硬質(zhì)合金（1）[J]. 賈成廠(chǎng),孫蘭.  金屬世界. 2011(04)

博士論文
[1]金屬/SiC界面勢(shì)反演和應(yīng)用[D]. 趙寒月.清華大學(xué) 2009



本文編號(hào)：3171470